آناليز خطر آب گرفتگي سواحل بندر انزلي با توجه به احتمال توام عوامل موثر

Coastal Flood Hazard Analysis for Bandar Anzali Coast Considering Joint Probability of Significant Events

جمعيت هايي كه در نزديكي خط ساحلي متمركز هستند در برخي نواحي در معرض مخاطره هايي از طرف دريا مانند سيل ناحيه ساحلي قرار دارند. براي مقابله و برنامه‌ريزي در جهت كاهش خسارات، شناخت سازوكار و شدت اين مخاطرات اهميت دارد. از اين نظر، آناليز خطر آب گرفتگي ناحيه ساحلي از قدم‌هاي ابتدايي براي آمادگي در مقابل مخاطره مورد نظر است. آناليز خطر آب گرفتگي ناحيه ساحلي با توجه به نوع تركيب عوامل موثر به دو روش كلي آناليز احتمال توام و حالت غير توام قابل انجام است. در روش آناليز احتمال توام وابستگي بين عوامل موثر در نظر گرفته مي شود. آناليز خطر آب گرفتگي ناحيه مطالعه (شهر انزلي) در اين تحقيق به هر دو روش انجام شده است. ناحيه مورد مطالعه داراي دو ويژگي مي باشد كه يكي عدم وجود جزر و مد و ديگري تغييرات در تراز متوسط آب درياي خزر مي باشد. تغييرات تراز آب به سه بخش كوتاه مدت (مدطوفان)، ميان مدت (فصلي) و طولاني مدت تقسيم شده و آناليز احتمال توام بين دو عامل مدطوفان و موج انجام شده است. براي اين منظور از توابع مفصل استفاده شده است. اين توابع، تابع توزيع احتمال توام را با توجه به توابع توزيع حاشيه‌اي ارايه مي كنند. از چهار توزيع Weibull، Gumbel، Lognormal و GEV به عنوان توزيع‌هاي حاشيه اي استفاده شده است. برازش به روش حداكثر بزرگ‌نمايي انجام شده و بهترين مدل با استفاده از معيار حداقل جذر ميانگين مجذور خطا انتخاب شده و مقادير تراز سطح آب و ارتفاع موج با دوره بازگشت 100، 50 و 20 سال محاسبه شده است. همچنين نمودارهاي احتمال رخداد توام موج و مدطوفان با دوره بازگشت هاي اشاره شده ارايه شده است. اين مقادير براي پريود‌هاي متفاوت موج و تركيب هاي مختلف موج و مدطوفان به روش ضرايب طيفي به ساحل منتقل شده‌اند. با محاسبه دو عامل خيزآب و بالاروي موج، با توجه به نقشه هاي هيدروگرافي و توپوگرافي ناحيه مورد مطالعه، نقشه آب گرفتگي براي دوره بازگشت 100 سال ارايه شده است.

Communities accommodated along shorelines have always been under devastating threats from the sea/ocean such as coastal flooding. Mitigation planning against such threads demands a well understanding of the thread’s nature. In addition to the physical understanding, such planning is always based on statistical representation of the thread generating events. Coastal hazard analysis is the method of estimating such statistical representations based on the physics and time history of the events and so, it is the preliminary step toward hazard mitigation planning. Methods that combine contributing physical processes have weekly considered the dependence between the physical processes. Using proper joint probability statistical methods, rational combinations of events can be estimated on the ground of their history. Copula functions are a group of functions that generate such combinations. Estimating the marginal distribution of the events, Copula functions represent the joint probability of the events based on their historical joint occurrence. This method is used in this paper to derive the joint probability of storm surge and wave height for Bandar Anzali coasts. The ad-hoc method of superimposing the significant events is also pursued for comparison. The marginal distributions are chosen from GEV, Weibull, Gumble and Lognormal probability distributions. The model parameters are estimated using the Maximum Likelihood method, and the goodness of fit is evaluated using the Root Mean Square Error criterion. Deep water waves with return period of 20, 50 and 100 years in addition to the joint probability results are transferred to the beach using the spectral coefficient method. Considering wave setup and wave run up, the final inundation levels are estimated and the inundated regions are plotted.